Потери тепла. Кровоток кожи в регуляции теплообмена
а) Потери тепла. Большая часть тепла, продуцируемого организмом, образуется в глубоко расположенных органах, особенно в печени, мозге, сердце, и скелетных мышцах при физических нагрузках. Затем это тепло передается от глубоко расположенных органов коже и далее в окружающую среду. Скорость теплоотдачи детерминирована главным образом двумя факторами:
(1) скоростью, с которой тепло передается от мест его образования в глубоко расположенных структурах организма («сердцевине» тела) к коже;
(2) скоростью отдачи тепла кожей окружающей среде.
Начнем обсуждение с систем, изолирующих «сердцевину» тела от поверхности кожи.
б) Изолирующие системы тела. Кожа, подкожные ткани и особенно жировая ткань подкожного слоя действуют совместно в качестве изолирующего материала организма. При этом особенно важна роль жира, т.к. его теплопроводность составляет лишь 1/3 теплопроводности других тканей. При отсутствии кровотока от нагретых внутренних органов к коже ее изолирующие свойства у здорового мужского организма составляют приблизительно 3/4 изолирующей способности одежды. У женщин изолирующие свойства подкожных тканей более выражены.
Изолирующие свойства подкожных тканей являются эффективным способом поддержания нормальной внутренней температуры «сердцевины» тела, позволяя температуре кожи отличаться от температуры окружающей среды.
в) Кровоток к коже от внутренних частей тела обеспечивает перенос тепла. Кровеносные сосуды образуют широко разветвленную сеть в подкожном слое. Особенно важны протяженные венозные сплетения, которые получают кровь от капилляров кожи (для облегчения понимания просим вас изучить рисунок ниже).
Кровообращение в коже
Они наиболее выражены в таких областях тела, как кисти рук, стопы и уши, где кровь поступает в венозные сплетения напрямую из мелких артерий через артериовенозные анастомозы, в которых хорошо выражен мышечный слой.
Интенсивность кровотока в венозных сплетениях кожи может чрезвычайно быстро меняться от почти нулевого уровня до уровня, превышающего 30% общего сердечного выброса. Высокая интенсивность кровотока через кожу создает возможность эффективного проведения тепла от глубинных отделов тела к коже. Напротив, снижение интенсивности кровотока через кожу может значительно уменьшить теплопроведение от сердцевины тела.
На рисунке ниже показано количественное влияние температуры окружающего воздуха на проведение тепла от глубинных отделов тела к кожной поверхности и затем — передача тепла воздуху, обнаруживая увеличение проведения тепла почти в 8 раз при максимальном расширении сосудов в противоположность состоянию, когда сосуды максимально спазмированы.
Влияние изменений температуры окружающей среды на теплопроведение от «сердцевины» тела к поверхности кожи
Следовательно, кожа является действенным регулятором — «теплоизлучателем», а кожный кровоток является одним из важных механизмов передачи тепла от «сердцевины» тела к коже.
г) Регуляция теплопроведения к коже с помощью симпатической нервной системы. Теплопроведение к коже, осуществляемое кровью, регулируется посредством степени сужения артериол и артериове-нозных анастомозов, несущих кровь к венозным синусам кожи. Вазоконстрикция регулируется практически полностью симпатической нервной системой в ответ на изменение температуры в глубине тела и изменение температуры окружающей среды. Это будет обсуждаться далее в связи с регуляцией температуры тела гипоталамусом.
